Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 1 Organización general-evolución. Sistema nervioso periférico: eferente y aferente. Células receptoras como traductoras sensoriales: Fotorreceptores, Quimiorreceptores, Electrorreceptores, Termorreceptores, Mecanorreceptores, Comportamiento programado. SEMANA 10 - 11
62
Embed
Organización general-evolución. Sistema nervioso ...fisiologiaanimalunfv.pbworks.com/w/file/fetch/60241620/Semana 10-11... · de las sensaciones. ... •Nociceptores: receptores
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 1
Organización general-evolución. Sistema
nervioso periférico: eferente y aferente.
Células receptoras como traductoras
sensoriales:
Fotorreceptores,
Quimiorreceptores,
Electrorreceptores,
Termorreceptores,
Mecanorreceptores,
Comportamiento programado.
SEMANA 10 - 11
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 2
Organización general-evolución
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 3
Sistema Nervioso Periférico
Sistema Nervioso Central
Sistema Nervioso
Somático
Sistema Nervioso
Autónomo
Sistema Nervioso
periférico aferente
Sistema Nervioso
periférico eferente
Fibras motrices o
somo-eferentes
Fibras autónomas o
viscero-eferentes
Fibras somáticas
(estereoreceptivas ) y
fibras propioceptivas
Fibras viscerales
(vicereceptores)
Simpático
Parasimpático
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 4
Respuesta del Sistema Nervioso
De todos los sistemas de
trasmisión y de integración
a nivel de organismos, el
sistema nervioso es el
más rápido, el más preciso
y el que ofrece el potencial
más largo de adaptabilidad
de respuesta.
Percepción
Respuesta
Integración
Transmisión
Adaptación
= Sistema Nervioso
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 5
Transmisiones nerviosas a. Sinapsis química
b. Sinapsis eléctrica
Las modalidades de transmisión de
información por vía química es
relativamente lenta ya que puede
tardar segundos, minutos, horas,
día, en función a la disponibilidad de
señal.
La transmisión de información por vía
eléctrica es rápida ya que se
experimenta en general en fracciones
de segundos. El mensaje es
esencialmente eléctrico, basado en las
variaciones bifásicas muy rápidas y
específicas del potencial de membrana
de las células.
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 6
Sistema químico
Señal Reacción
Medio extracelular
Difusión
Flujo sanguíneo
Mensajeros químicos
Sistema (s) receptor (es)
Y secretor (es)
Tiempo de respuesta
Minutos, horas, días
Sistema (s) efector (es)
blanco
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 7
Sistema eléctrico
Sistema (s) receptor (es)
Y secretor (es)
Tiempo de respuesta
Milisegundos, segundos
Sistema (s) efector (es)
blanco
Señal Reacción
Potencial de acción (despolarización
Potencial de unión (despolarización,
hiperpolarización, neurotransmisores)
Neuronas
receptoras
Neuronas
efectoras
Interneuronas
Modulación
Mensaje
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 8
Hay una gran variedad de estructuras cuya función
es convertir la energía de un estímulo en una
señal eléctrica que se traducirá permitiendo que
el organismo conozca qué, cuando, dónde y
cuánto sucede.
Campo sensorial
Es la región de una superficie sensorial, que cuando
se estimula, causa que una célula responda.
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 9
Muchas estructuras del cerebro contienen mapas
ordenados del espacio sensorial. Hay tres categorías
de mapas:
Mapas discretos, son representaciones detalladas
de la superficie sensorial.
Mapas de parches, tienen discontinuidades que
distorsionan las relaciones anatómicas y representan
interacciones entre distintas partes del cuerpo.
Mapas difusos, no están ordenados por propiedades
de las sensaciones.
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 10
Existen diversos tipos de células receptoras sensoriales,
en concordancia con la variedad de organismos y de
estímulos sensoriales que estos son capaces de
detectar en su medio:
• Mecanoreceptores: captan la energía mecánica
(presión, sonido, etc.).
• Termoreceptores: captan la energía térmica (calor
y frío).
• Quimiorreceptores: captan sustancias químicas.
• Fotorreceptores: captan la energía luminosa.
• Nociceptores: receptores responsables del dolor.
• Proprioceptores: Posición del cuerpo.
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 11
Las etapas que componen este proceso son características para cada tipo
de célula receptora. Sin embargo, los blancos finales de estos mecanismos
son, en todos los casos, canales iónicos: proteínas transmembrana que
permiten el paso de iones a través de la membrana de manera controlada y
Detectan paladar y olfato, nivel de oxígeno en la sangre
arterial, presión osmótica de los líquidos corporales,
concentración de CO2, glucosa, aminoácidos, entre otros.
ESTÍMULO SUSTANCIAS QUÍMICAS • Pelos gustativos
(invertebrados) • Receptores olfatorios
(vertebrados) • Papilas gustativas
(vertebrados)
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 34
Neuronas bipolares
modificadas.
Presentan cilios
(transducción).
Ej. Los pelos sensitivos
en las moscas son
estructuras realmente
complejas que
contienen cuatro
pequeños órganos
quimiorreceptores:
•uno para el azúcar,
•otro para el agua y
•dos para los iones.
Pelos gustativos
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 35
Células receptoras agrupadas en papilas y botones.
Localizadas en la superficie de la lengua.
Botón gustativo:
•Células gustativas (receptores).
•Células de sostén.
•Células basales.
Tres tipos de papilas:
•Calciformes
•Foliadas o fungiformes
•Filiformes.
Papilas gustativas
Las células receptoras o
sensitivas, se calcula que tienen
una vida media de unos 10 días.
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 36
Salado, agrio (ácido) Agrio (ácido), algo amargo
Alanina, algo dulce Arginina, algo dulce
Graso Los mecanismos de señalización de
las cuatro modalidades aceptadas:
•Acido
•Dulce
•Amargo
•Salado
• Graso y umami
Receptor del sabor Umami
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 37
1. Cuando la sustancia se pone en contacto con la
papila gustativa se produce una despolarización
de la membrana, debido a un aumento de la
permeabilidad de ciertos iones. Esto implica un
potencial receptor, de manera que la sinápsis
liberará neurotransmisores que sensibilizarán a la
neurona, con lo que se transmitirá el potencial de
acción a través de las vías sensoriales, en
dirección al cerebro.
2. Los distintos sabores tienen diferentes receptores.
Parece ser que el ácido tiene un receptor de
hidrogeniones, mientras que el azúcar parece
activar la proteína G. El amargo es debido a
determinadas sustancias, en muchas ocasiones
de origen vegetal, que pueden ser tóxicas a
elevadas concentraciones.
Transducción de la señal
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 38
3. Una vez se ha producido la sinápsis, la señal también pasará al
tálamo y a la corteza y al sistema límbico, a diferentes núcleos
dentro de éste. Existe otra vía que va directa a la corteza. La
integración de las señales se da a nivel de la corteza cerebral,
por lo que si resulta dañada, el sentido del gusto se verá
afectado, aunque las papilas sigan siendo funcionales.
4. En el sistema límbico, en algunos de sus núcleos, encontramos
los sistemas de regulación de hambre, sed,... Representan la
base del aprendizaje, ya que es a lo que uno se acostumbra,
como por ejemplo los hábitos alimenticios.
5. Según los modelos de fibras cruzadas, si una de los receptores
es sensibilizado, es posible que otros ese mismo receptor
establezca señal con otras fibras, por lo que sería posible que
detectásemos otros tipo de sabores, con menor intensidad.
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 39
Receptores Olfatorios
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 40
Hombre tiene 5 millones de células receptoras y estas a su vez tienen de 6 a 20
finísimos cilios. Existe un gran número de células receptoras diferentes (1000),
por lo que podemos reconocer entre 400 y 500 mil tipos de moléculas olorosas.
LA NARIZ ELECTRÓNICA
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 41
Al igual que ocurre con los CD, el DVD, o la fotografía digital; la nariz digital o electrónica, nos permite almacenar la información olfativa (olores) convertida en un estándar binario capaz de convertir los olores en unidades olfativas, que podemos traducir en olores positivos o negativos.
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 42
Tacto Encargado de la percepción de los estímulos que incluyen:
•Contacto y presión
•Temperatura y dolor
Humanos tienen alrededor de 4 millones de receptores para la sensación de dolor,
500 mil para la presión, 150 mil para el frío y 16 mil para el calor.
Contacto Presión
Temperatura
y dolor
• Entre las modalidades sensoriales desarrolladas por los animales acuáticos, y
en particular por los peces, aparece la electrorrecepción.
• Algunas especies han desarrollado receptores capaces de detectar la
diferencia de potencial a través de su piel (electroreceptores).
• Esta modalidad permite a los peces detectar la presencia de objetos y animales
utilizando la información derivada de la presencia de objetos emisores de
energía eléctrica y de la heterogeneidad natural de la impedancia eléctrica del
entorno.
• Se considera que aproximadamente 30% de las especies de peces son
electrorreceptivas.
El pico de los ornitorrincos posee electrorreceptores tan sensibles que
pueden percibir el campo eléctrico generado por el ligero movimiento de la cola
de un camarón a veinte centímetros de distancia. Sin duda alguna, un cazador
extremadamente eficaz que aún hoy en día nos sigue sorprendiendo. Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 43
Electrorreceptores
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 44
• Las ampollas de Lorenzini son pequeños
receptores generalmente esparcidos por el
morro del tiburón.
• Son sensibles a las descargas eléctricas
presentes en los seres vivos.
• Son los electrorreceptores más potentes
conocidos en el reino animal. Su sensibilidad
va de 0,01 microvoltios por centímetro, a
0,005 microvoltios/cm (5 milmillonésimas de
voltio)..
• Además cumplen una misión de orientación,
dado que les permite guiarse mediante los
campos magnéticos de la tierra.
• Han demostrado ser unas verdaderas
"brújulas". Tanto es así, que, sometidos a
pruebas en las que se les cambiaban o se
neutralizaban los polos magnéticos, los
tiburones se mostraban confusos y sin
rumbo.
Electrorreceptores de Lorenzini
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 45
Termorreceptores
Son aquellos que detectan los cambios de
temperatura.
Se adaptan muy lentamente.
Los receptores de calor incrementan su
frecuencia de disparo en respuesta a un aumento
de temperatura en la piel.
Los receptores a frío responden a disminución de
temperatura.
Son terminaciones nerviosas libres.
Los receptores al frío son terminaciones de fibras
mielínicas de pequeño tamaño (tipo Adelta) y los
receptores al calor son fibras amielínicas (tipo C).
Los receptores al frío se estimulan cuando la
temperatura de la piel es menor de 37º, y los
receptores al calor cuando la temperatura de la
piel supera los 37º.
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 46
En América, las serpientes de la familia
Viperidae están agrupadas en una subfamilia
aparte, denominada Crotalinae, debido a la
presencia en ella de un par de orificios o
cavidades, situadas cada una un poco por
debajo y entre la fosa nasal y el ojo, a las
cuales se le denominan fosetas loreales y
cumplen una función termorreceptora.
La membrana termorreceptora es muy
sensible a los rayos infrarrojos y permite a las
serpientes que la poseen, detectar a cortas
distancias diferencias de temperatura hasta
de unos 0.2 ºC.
Así pueden las serpientes crotalíneas, como
las mapanares, las cascabeles y las cuaimas
piñas, ubicar a sus presas y enemigos, aún
en la obscuridad, y atacarlos con una
precisión extraordinaria.
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 47
Una función semejante cumplen en
algunas serpientes inofensivas, las
llamadas fosetas labiales, distribuidas
en forma variable en varios géneros de
la familia Boidae.
Las fosetas labiales se encuentran en
las escamas supralabiales e
infralabiales, ocupándolas total o
parcialmente.
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 48
Los mecanorreceptores de la piel responden a fuerzas mecánicas. Se clasifican
de acuerdo a sí son de adaptación rápida (Fásicos) o lenta (Tónicos). Su
densidad es variable y son más abundantes en la punta de los dedos y labios en
humanos. Las regiones de la piel con mayor densidad de receptores tiene una
mayor área en los mapas somatotópicos que las áreas con menor densidad.
Mecanorreceptores
Células de los pelos de vertebrados son mecanorreceptores
sumamente sensible.
Nosotros los encontramos en la línea lateral de pescado y
anfibios, en órganos auditivos vertebrados y en los órganos
de equilibrio.
En la línea lateral, además de los órganos del equilibrio, un
capuchón de gel cubre las estructuras como pelo de estas celdas
de receptor llamadas cúpula. La cúpula obtiene movimientos en
el medio a los pelos de la celda de pelo.
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 49
Célula Pilosa
Cinetocilio
(microtubulos 9 + 2)
Estereocilios (± 20, actina)
Sinapsis Eferente
(Inhibitoria)
Sinapsis Aferente
(Sensorial)
Impulso nervioso
Los receptores del oído interno detectan la posición y
movimiento de la cabeza en el espacio y la información se
emplea para mantener la postura del cuerpo, también permiten
controlar los movimientos de la cabeza vía los reflejos
vestíbulo-oculares.
El laberinto vestibular óseo protege al oído interno, y está
recubierto por un epitelio membranoso donde se encuentran
los otolitos (el utrículo y el sáculo) y tres ductos semicirculares
perpendiculares.
Los otolitos permiten detectar aceleración horizontal y los
ductos semicirculares la aceleración angular.
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 50
Receptores del oído interno
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 51
Receptores del oído interno
El laberinto óseo está lleno de endolinfa y el espacio que existe entre
los laberintos óseo y membranoso está lleno de perilinfa, entre estos dos
líquidos hay una diferencia de potencial de -80 mV, debido al transporte
de iones de potasio a la endolinfa.
Esto es importante para la transducción sensorial de las células pilosas.
La deflexión de los estereocilios de las células pilosas proporciona
información direccional, que se modula hacia arriba o abajo, la frecuencia
de los impulsos espontáneos de los axones en el octavo nervio craneal.
Esta función es la base de la recepción en varios órganos sensoriales:
la línea lateral de peces y anfibios, la audición de vertebrados y órganos
de equilibrio de vertebrados e invertebrados.
La coclea de mamífero analiza las frecuencias de sonido de acuerdo a
su capacidad de desplazar a distintas partes de la membrana basilar,
donde se encuentran las células pilosas.
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 52
Sistema Auditivo
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 53
Las ondas sonoras, en realidad cambios en la presión del aire, son
transmitidas a través del canal auditivo externo hacia el tímpano, en
el cual se produce una vibración.
Estas vibraciones se comunican al oído medio mediante la cadena
de huesecillos (martillo, yunque y estribo) y, a través de la ventana
oval, hasta el líquido del oído interno.
El movimiento de la endolinfa que se produce al vibrar la cóclea,
estimula el movimiento de un grupo de proyecciones finas, similares
a cabellos, denominadas células pilosas. El conjunto de células
pilosas constituye el órgano de Corti.
Las células pilosas transmiten señales directamente al nervio
auditivo, el cual lleva la información al cerebro. El patrón de
respuesta de las células pilosas a las vibraciones de la cóclea
codifica la información sobre el sonido para que pueda ser
interpretada por los centros auditivos del cerebro.
Transducción del sonido
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 54
El rango de audición, igual que el de visión, varía de unas
personas a otras. El rango máximo de audición en el
hombre incluye frecuencias de sonido desde 16 hasta 28.000
ciclos por segundo. El menor cambio de tono que puede ser
captado por el oído varía en función del tono y del volumen.
Los oídos humanos más sensibles son capaces de detectar
cambios en la frecuencia de vibración (tono) que
correspondan al 0,03% de la frecuencia original, en el rango
comprendido entre 500 y 8.000 vibraciones por segundo.
La sensibilidad del oído a la intensidad del sonido (volumen)
también varía con la frecuencia. La sensibilidad a los cambios
de volumen es mayor entre los 1.000 y los 3.000 ciclos, de
manera que se pueden detectar cambios de un decibelio.
Esta sensibilidad es menor cuando se reducen los niveles de
intensidad de sonido.
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 55
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 56
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 57
Los canales semicirculares y el vestíbulo están
relacionados con el sentido del equilibrio. En estos
canales hay pelos similares a los del órgano de Corti,
y detectan los cambios de posición de la cabeza.
Los tres canales semicirculares se extienden desde el
vestíbulo formando ángulos más o menos rectos
entre sí, lo cual permite que los órganos sensoriales
registren los movimientos que la cabeza realiza en
cada uno de los tres planos del espacio: arriba y
abajo, hacia adelante y hacia atrás, y hacia la
izquierda o hacia la derecha.
El Equilibrio
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 58
El Equilibrio
Sobre las células pilosas del vestíbulo se encuentran
unos cristales de carbonato de calcio, conocidos en
lenguaje técnico como otolitos y en lenguaje coloquial
como arenilla del oído.
Cuando la cabeza está inclinada, los otolitos cambian
de posición y los pelos que se encuentran debajo
responden al cambio de presión.
Los ojos y ciertas células sensoriales de la piel y de
tejidos internos, también ayudan a mantener el
equilibrio; pero cuando el laberinto del oído está dañado,
o destruido, se producen problemas de equilibrio.
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 59 Fig. 6-33, p.226
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 60
Nociceptores
Los nociceptores son terminaciones nerviosas libres de neuronas sensitivas
primarias, cuyos cuerpos neuronales se encuentran en los ganglios
raquídeos. Esto quiere decir que los nociceptores no están rodeados de
estructuras especiales, como es el caso de otros receptores sensoriales de
la piel, como los corpúsculos de Pacini que detectan las vibraciones, o los
discos de Merkel, que detecta la presión.
Hay tres clases de nociceptores:
1.Térmicos
2.Mecánicos
3.Polimodales
Todos ellos tienen en común la existencia de umbrales de excitación
elevados, en comparación con los receptores del tacto y de la temperatura
normales.
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 61
Los Corpúsculos de Paccini son receptores de presión. Se
localizan en la piel y también en
diferentes órganos internos. Cada
uno está relacionado con una
neurona sensorial.
Deformar el corpúsculo crea un potencial generador que surge en la
neurona sensorial. Esta es una respuesta clasificada:
Cuanto mayor es la deformación, mayor es el potencial generador.
Si el potencial generador alcanza el umbral, un potencial de acción (también
llamados impulsos nervioso) es trasmitido al primer nodo de Ranvier de la